螺紋標準牙形解析｜公制、美制、NPT與梯形螺紋結構圖

本頁整理各類螺紋標準牙形，包含公制螺紋、美制螺紋（UNC/UNF）、管用螺紋（G、R、NPT）、自行車螺紋及梯形螺紋（Tr、TW），並說明牙形角度（60°、55°、29°等）、牙高比例與幾何計算公式。透過標準牙形結構與尺寸關係，可應用於螺紋加工設計、刀具選擇與攻牙參數設定，是CNC加工與機械設計的重要基礎資料。

公制與美制螺紋牙形

公制（M）與美制（UNC/UNF）為最常見標準：

• 牙形角：60°
• 對稱三角牙型
• 牙高與牙距成比例

常見幾何關係：

• H = 0.866P
• H1 ≈ 0.541P
• d1、d2為內外徑計算值

此類牙形適用於：

• 一般機械鎖固
• CNC加工
• 標準螺絲攻

（圖中第2頁顯示60°牙形結構）

英制55°牙形（Whitworth / 管牙基礎）

部分管螺紋採用：

• 牙形角：55°
• 圓弧牙底與牙頂

特性：

• 密封性較佳
• 常見於管用螺紋

（圖中顯示27.5°×2 = 55°）

管用螺紋（Pipe Threads）

包含：

• G（平行管螺紋）
• R / Rc / PT（錐管螺紋）
• NPT / NPTF（美制管螺紋）

特點：

• 牙形角：55° 或 60°
• 錐度設計（NPT）
• 用於密封與流體系統

應用：

• 管路連接
• 氣壓系統
• 液壓設備

 

自行車與特殊螺紋

自行車螺紋（SM）：

• 牙形角：60°
• 特殊尺寸比例

軸承螺紋（S）：

• 牙底圓弧設計
• 提升耐久與負載能力

梯形螺紋（Tr / TW）

梯形螺紋用於傳動：

Tr（公制梯形）：

• 牙形角：30°（15°×2）
• 高承載能力

TW（29°梯形）：

• 牙形角：29°
• 常見於美制傳動

特性：

• 適用滑台、導螺桿
• 低摩擦、高效率

（圖中第5頁顯示Tr與TW牙形）

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螺紋幾何參數說明

常見符號：

• P：牙距
• H：牙高
• d：外徑
• d1：內徑
• d2：中徑

換算關係：

• P = 25.4 / n（英制）
• n = 牙數（TPI）

這些參數直接影響：

• 攻牙尺寸
• 刀具選擇
• 配合精度

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螺紋設計與加工重點

選擇牙形時需考慮：

鎖固用途

• 使用60°牙形（M / UNC）

密封用途

• 使用55°或NPT錐牙

傳動用途

• 使用梯形螺紋（Tr / TW）

精密零件

• 注意牙底圓弧與配合公差